Ação da atividade física de endurance sobre a glicemia, durante o exercício
prolongado em corrida de 24 horas.
1-Contribuição dos substratos energéticos durante o exercício.
A musculatura esquelética é, quantitativamente, um dos mais importantes tecidos
envolvidos na homeostasia glicêmica, devido a sua capacidade de captar grandes
quantidades de glicose após a infusão ou ingestão da mesma.
No estado de repouso, a principal fonte de energia para a musculatura esquelética
resulta da oxidação dos ácidos graxos livres (AGL). A transição do estado de repouso para o
exercício é mediada por inúmeras respostas fisiológicas, destinadas primariamente a
atender ao aumento da demanda energética pelos músculos. Essas respostas envolvem o
sistema cardiovascular, respiratório, nervoso central e endócrino. No início do exercício os
carboidratos assumem maior importância e tornam-se fontes eficazes de produção
energética.
Os níveis de glicose permanecem dentro de uma estreita faixa de variação quando o
exercício praticado é de baixa a moderada intensidade (entre 30% a 60% do VO2 máximo).
Essa condição é alcançada graças ao sincronismo da produção de glicose com a sua utilização
pelos tecidos, associadas a utilização de outras fontes de energia.
Dos primeiros segundos até
aproximadamente 5 minutos de exercício,
quando o aumento de transporte de
oxigênio está apenas começando, a
utilização
anaeróbia
do
glicogênio
muscular com formação de lactato
representa fonte imediata dos compostos
altamente energéticos, necessários para a
contração muscular.
A contribuição dos carboidratos
como fonte primária energética para a
contração muscular eleva-se à medida que a
intensidade do exercício aumenta, contudo
durante o exercício submáximo (65-75% do
VO2 max) a glicose derivada do glicogênio
muscular é o substrato mais importante
durante as primeiras 2 horas; conforme o
exercício prolongado continua, aumenta a
importância da glicose plasmática.
As reservas iniciais de glicogênio muscular são determinantes primárias da
habilidade do indivíduo de manter o exercício moderado ou pesado prolongadamente. O
depósito de glicogênio muscular é amplamente dependente do nível de condicionamento
físico e do estado agudo e prolongado da nutrição à base de carboidratos. Os músculos
esqueléticos treinados possuem depósitos maiores de glicogênio que são depletados numa
frequência menor durante o exercício moderado.
Entretanto o glicogênio muscular oferece
fonte limitada de energia ( para adulto de 70 kg,
6400 kilojoules ou 1500 Cal), portanto, uma vez
mantido o exercício, outros substratos
energéticos oriundos do fígado e tecido adiposo
necessitam ser então utilizados. Os principais
substratos energéticos oxidativos de origem
plasmática para a contração muscular são a
glicose hepática e os ácidos graxos do tecido
adiposo,
enquanto
a
contribuição
de
aminoácidos e corpos cetônicos para o balanço
energético é relativamente insignificante.
O padrão de utilização desses substratos e a resposta metabólica ao exercício são
determinados por diversas variáveis, tais como: duração e intensidade do exercício, grau de
condicionamento físico cardiovascular, estado nutricional e hormonal do indivíduo.
Embora as atividades contráteis induzam
aumentos significativos na captação de glicose
pelo músculo em exercício, a homeostase da
glicose sanguínea é mantida em decorrência da
concomitante elevação da produção hepática de
glicose pela glicogenólise e gliconeogênese,
sendo a contribuição relativa de cada uma das
vias dependente da duração e da intensidade do
exercício.
Na fase inicial do exercício, a glicogenólise hepática é primariamente responsável pelo
aumento na produção de glicose; à medida que o exercício continua, a via gliconeogênica
torna-se progressivamente mais importante, sendo os três compostos de carbono (lactato,
piruvato e alanina) provenientes do músculo e o glicerol, proveniente do tecido adiposo, os
principais precursores neoglicogênicos.
Essas complexas alterações metabólicas
no fluxo energético durante o exercício
ocorrem de maneira sincrônica e previsível,
pois as respostas são em grande parte regidas
por alterações nos níveis de insulina e seus
hormônios
contra-reguladores:
glucagon,
adrenalina, noradrenalina, cortisol e hormônio
do crescimento.
No início do exercício de intensidade moderada, observa-se uma queda de 50% na
concentração de insulina circulante, fenômeno decorrente da inibição alfa-adrenérgica da
secreção de insulina pelas células beta do pâncreas. O decréscimo de insulina promove
mobilização de substrato pela diminuição dos efeitos inibitórios da insulina sobre a
produção hepática de glicose, tanto no estado basal como em resposta aos hormônios
contra-reguladores.
Adicionalmente, a baixa concentração
de insulina provoca lipólise de tecido
gorduroso, resultando na quebra de
triglicérides em ácidos graxos e glicerol. Os
ácidos graxos são transportados para os
músculos ligado à albumina, servindo como
substrato energético, enquanto o glicerol é
conduzido para o fígado e utilizado para a
gliconeogênese hepática.
Tais efeitos são mediados pela redução na secreção de insulina como pelo
concomitante aumento nos hormônios contra-reguladores. O glucagon atua no sentido de
elevar a produção de glicose, contribuindo em 75% do aumento na produção hepática de
glicose durante o exercício. As catecolaminas, paralelamente aos seus efeitos
cardiovasculares, estimulam a lipólise e aumentam a disponibilidade de ácidos graxos como
fonte alternativa para os músculos em exercício. O aumento do cortisol e o hormônio de
crescimento durante o exercício exercem efeitos metabólicos importantes nos exercícios
prolongados.
A medida que o exercício de intensidade
moderada evolui para uma intensidade maior,
a necessidade de uma alta concentração de
glicose -6-fosfato (proveniente do glicogênio
muscular e da glicose muscular) inibem a
hexoquinase, enzima que converte a glicose
muscular em glicose-6-fosfato.
Portanto nos exercícios de alta
intensidade o glicogênio muscular, estocado
previamente, torna-se o substrato energético
principal, poupando parcialmente a glicose
muscular e consequentemente a glicose
sanguínea.
2-Caracteríticas do transporte de glicose
O mecanismo pelo qual o exercício provoca acentuado aumento na captação de
glicose pelo músculo está relacionado com a contração muscular e a insulina que induzem a
translocação do GLUT4 do pool intracelular para a membrana plasmática. O transporte da
glicose através das membranas das fibras musculares é mediado por uma família de
transportadores denominados GLUT1 e GLUT4.
Sabemos que o GLUT1 é responsável
pela captação basal de glicose, enquanto o
GLUT4 participa efetivamente no controle
glicêmico, promovendo a captação de grandes
quantidades de glicose, sendo passível de ser
translocado de reservatórios citosólicos em
direção à membrana. No repouso, a
proporção entre o GLUT1 e o GLUT4 é de 1:1,
no entanto na presença de insulina ou frente
à elevação na atividade contrátil, a proporção
passa a ser de 1:5.
O GLUT1 e o GLUT4 estão presentes nos adipócitos e na fibras musculares. O GLUT1
do adipócito responde à insulina aumentando de 2 a 5 vezes a translocação para a
membrana celular do adipócito, favorecendo a captação de glicose pelo adipócito quando a
insulina eleva-se após ingestão de carboidratos em repouso; entretanto, o GLUT1 da fibra
muscular não depende da insulina ou da contração muscular. O GLUT4 do adipócito depende
da insulina e o GLUT4 da fibra muscular depende da insulina e da contração muscular e o
treinamento aumenta o conteúdo de GLUT4 no músculo.
Após o exercício a captação da glicose ocorre em duas fases.
a) Na primeira fase (45 a 60 minutos imediatamente após o término do exercício) a
captação da glicose pela fibra muscular está aumentada devido a quatro fatores:
- O fluxo sanguíneo e a permeabilidade sarcolemal está aumentada, facilitando a
chegada de nutrientes para a fibra muscular.
- Os receptores de insulina na membrana celular estão mais sensíveis.
- O número de GLUT4 que foi translocado para membrana celular (devido ao estímulo
dos receptores de insulina sensibilizados e ao exercício) permanece elevado por cerca de 4
horas após o término do exercício, promovendo maior captação de glicose pela fibra
muscular.
- A enzima glicogênio-sintetase está com sua atividade maximizada por 2 horas,
sintetizando glicogênio a partir da glicose e repletando o glicogênio depletado durante o
exercício. Esta repletação do glicogênio muscular será utilizado posteriormente na próxima
atividade física.
b) Na segunda fase a captação de glicose é mais lenta e depende da concentração de
insulina, e prossegue até que a concentração de glicogênio muscular esteja próxima dos
níveis normais (geralmente dentro de 24 horas).
3-O exercício físico no diabetes não-dependente de insulina
Ao contrário do portador de diabetes melito dependente de insulina, exercícios
praticados regularmente no portador de diabetes melito não-dependente de insulina
associam-se a melhora do perfil metabólico, diminuindo a resistência insulínica com
aumento da sensibilidade periférica à insulina devido à ação do exercício sobre a
translocação do GLUT4 para a periferia da membrana da fibra muscular.
Como o exercício nos portadores de diabetes não-dependente de insulina diminui a
resistência periférica à insulina, quando tratados com dieta e/ou sulfaniluréia em exercícios
de moderada intensidade por mais de 45 minutos, resulta em queda aguda da concentração
plasmática de glicose, devido à maior captação de glicose pelo músculo em comparação com
a produção hepática.
Entretanto, no caso da metformina, sua ação anti-hiperglicemiante tem sido atribuída
à combinação da redução na glicogenólise e na neoglicogênese hepática, associada à
elevação na utilização de glicose por tecidos periféricos, principalmente no tecido muscular,
sem elevar a secreção de insulina ou promover hipoglicemia.
4- Glicemia durante o exercício prolongado de 24 horas.
Nos exercícios de longa duração a intensidade do exercício determina a contribuição
das fontes energéticas primárias, na provas de endurance como a “V Ultramaratona 24 hs
Corpore – Fuzileiros Navais - R. Janeiro” (14 e 15 de julho de 2012), cujo objetivo é percorrer
o máximo de distância durante 24 hs, a contribuição energética dos ácidos graxos muscular e
plasmáticos torna-se preponderante. Contudo, ainda que em menor proporção, ocorre a
oxidação aeróbia do glicogênio muscular, da glicose plasmática e também a glicogenólise e a
neoglicogênese hepática.
Nos exercícios de longa duração a intensidade
do exercício determina a contribuição das fontes
energéticas primárias.
Nas provas como a “V Ultramaratona 24 hs
Corpore – Fuzileiros Navais - R. Janeiro” (14 e 15 de
julho de 2012), cujo objetivo é percorrer o máximo
de distância durante 24 hs, a contribuição energética
dos ácidos graxos muscular e plasmáticos torna-se
preponderante.
Contudo, ainda que em menor proporção,
ocorre a oxidação aeróbia do glicogênio muscular, da
glicose plasmática e também a glicogenólise e a
neoglicogênese hepática.
Nosso propósito é analisar as variações glicêmicas em 4 corredores durante as 24
horas, durante 12 hs de exercício contínuo, seguidos de 6 a 8 hs de repouso e completando o
restante ( 4 a 6 hs) em exercício, finalizando um monitoramento de 24 hs. Desta forma,
poderemos avaliar a eficácia da resposta fisiológica durante o exercício para a manutenção
da estreita faixa de variação dos níveis de glicose e também o comportamento da repleção do
glicogênio muscular na fase de repouso (depletado durante o exercício prolongado), visto
que manteremos a ingestão de carboidratos na necessidade “ad libitum”.
5- Materiais e métodos.
Materiais
a) Quatro corredores com histórico de pré-diabetes ou diabetes tipo 2, sem uso de
insulina ou sulfaniluréias.
b) Monitores de frequência cardíaca com GPS.
c) Monitores contínuo de glicemia subcutâneo.
d) Consulta médica para avaliação clínica e laboratorial pré-competição.
e) Palestra para orientação nutrológica do protocolo alimentar antes da prova e durante
o exercício e o período de repouso.
f) Analisador bioquímico de eletrólitos “Point of Care” 1-Stat – Abbott.
g) Vinte Cartuchos CG8+ da Abbott para dosagem de eletrólitos (5 cartuchos para cada
corredor) e seringas e agulhas descartáveis para cada coleta.
h) Quatro inscrições na “V Ultramaratona 24 hs Corpore - Fuzileiros Navais, Rio de
Janeiro”.
i) Meio de locomoção e estadia para os participantes.
j) Percurso fechado com assistência médica 24 horas em qualquer ponto da pista.
Métodos
a)Na avaliação médica, clinica e laboratorial, das condições de saúde dos participantes os
seguintes exames serão necessários:
123456789-
Hemograma completo
Colesterol, frações e triglicérides
Curva glicêmica e insulinêmica de 3 horas
Peptídeo C de jejum e pós-prandial
T4-livre, TSH, antitireoglobulina e antiperoxidase tiroideana
Cortisol às 8 e 16 hs
Testosterona total e livre
TGO, TGP. DHL, Gama GT, CK, aldolase, amilase
Sódio, potássio, magnésio, fósforo, zinco, cobre, cálcio ionizado, ferro, ferritina,
selênio
10- Dosagens das vitaminas: tiamina, riboflavina, piridoxina, ácido fólico,
cianocobalamina, E, A, C, 25-OH-vitamina D
11- Uréia e creatinina
12- Urina tipo I
13- Ultrassonografia de tireóide com estudo Dopller colorido (se necessário, Classificação
de Chammas)
14- Ultrassonografia de carótidas com estudo Doppler colorido.
15- Ultrassonografia de abdômen total e estudo Doppler de aorta abdominal.
16- Densitometria óssea de colo fêmoral e coluna lombar
17- Densitometria de corpo inteiro para determinar composição corporal.
18- Ergoespirométrico com VO2 max. , limiares ventilatórios, em protocolo de rampa com
tempo de esforço maior que 10 minutos e tempo de recuperação maior que 6
minutos.
19- Ecocardiograma bidimenssional com estudo Doppler colorido.
20- M.A.P.A.
21- Exame de fundo de olho.
b) Na palestra de orientação serão abordados aspectos dos temas:
1- “Reposição do Carboidrato e ressíntese de Glicogênio Muscular no Rendimento
Físico” –Dr. Milton Mizumoto (XV Congresso Brasileiro de Nutrologia- 2011, São
Paulo, S.P.) .
2- “Manipulação do Carboidrato no Exercício Físico do Diabético”–Dr. Milton Mizumoto
(23º Congresso Brasileiro de Medicina do Exercício e Esporte – 2011, Petrópolis, R.J.).
3- “Cuidados com os pés”, objetiva a proteção prévia dos pés; ver também no link:
http://www.corpore.org.br/cws_exibeconteudogeral_3257.asp
Estas palestras auxiliam a compreensão das variações metabólicas que ocorrem durante o
exercício, de tal forma a esclarecer os procedimentos de ingestão de alimentos, hidratação e
repouso durante as 24 horas, a intensidade do ritmo aeróbio em função do frequencímetro
(definido pelo ergoespirométrico), o tempo máximo para alongamentos ou troca de
curativos protetores dos pés,
diminuindo assim fatores que podem interferir com o
metabolismo durante o exercício de forma individual.
c) Durante as 24 horas serão coletados amostras de sangue de cada participante nos tempos:
zero(início), 6ª hora, 12ª hora, 18ª hora e 24ª hora; para análise com o i-Stat Point-of-Care,
cartucho CG8+ dos elementos sódio, potássio, cloro, cálcio ionizado, glicose, ureia, creatinina,
hematócrito e hemoglobina. Desta forma qualquer indício de hiponatremia ou insuficiência
renal , orientará a conduta médica imediata. Assegurando assim a saúde do corredor.
d) Entre a 12ª e 18ª hora os corredores farão uma pausa na corrida para descansar e
observar a variação da glicemia nas primeiras duas horas, momento em que se espera a
repleção do glicogênio muscular.
e) A pista do prova será em circuito fechado, realizada no CEFAN- Centro de educação Física
Almirante Adalberto Nunes – Marinha do Brasil.
Ver no link abaixo, onde e como foi a prova de 2011:
http://www.corpore.org.br/cws_exibeconteudogeral_3906.asp
A organização e realização é feita pela CORPORE BRASIL, entidade de utilidade
pública municipal e estadual, tem como Diretor Médico da prova Dr. Milton Mizumoto que
juntamente com a equipe médica da CORPORE, trabalham em conjunto com a equipe médica
da Marinha do Brasil, oferecendo estrutura médica constante durante as 24 horas da prova.
Ao lado da pista de corrida são permitido em local pré-determinado que as equipes
que assessoram os corredores possam montar sua tendas para assistência do participante.
6- Objetivo.
Como trata-se de um exercício de leve para moderada intensidade e de longa duração,
executado em ambiente circunscrito com toda a estrutura médica necessária para este tipo
de evento, queremos demonstrar que mesmo indivíduos com pré-diabetes ou diabéticos
não-insulino dependentes, podem participar de tais eventos; desde que toda a avaliação
médica prévia, a orientação alimentar pelo Nutrólogo do Esporte, os limiares ventilatórios
da intensidade do exercício definido pela ergoespirometria prévia, o ritmo da corrida
monitorada pelo frequencímetro permitem que o atleta diabético não-insulino dependente
possa participar deste tipo de evento.
7- Resumo.
A avaliação médica clinica e laboratorial prévia orienta quanto aos procedimentos antes e
durante a prova, tanto para o Médico do Esporte e/ou Nutrólogo, como para o participante
diabético não-insulino dependente.
Contudo no transcorrer das 24 horas,
alterações bioquímicas inesperadas podem
ocorrer (hipo ou hipergligemia, desidratação
ou hiponatremia) que poderão ser
diagnosticadas se a avaliação bioquímica
imediata (Point-of-Care) dos principais
elementos que podem variar durante
exercício prolongado e o sistema de
monitoramento
contínuo
de
glicose
TM
(CGMS ) forem nossos principais aliados,
oferecendo maior segurança para o atleta.
S. Paulo, 01 de abril de 2012.
Material preparado para Sr. Marildo Manoel do Nascimento, Diretor Financeiro e Contábil da
Equipe 4corredores, para captação de recursos para projeto acima descrito.
Dr. Milton Mizumoto
Médico do Esporte e Nutrólogo.
Diretor Médico da Corpore Brasil